JP2007127909A - Led indicator, surface panel of led indicator, and light shielding plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED表示器並びにLED表示器の表面パネル及び遮光板であって、例えば、導光部材の形状並びにLED表示器の表面パネルの形状及び遮光板の形状に関するものである。 The present invention relates to an LED display, a surface panel of the LED display, and a light shielding plate, for example, the shape of a light guide member, the shape of the surface panel of the LED display, and the shape of the light shielding plate.
一般的に、発光ダイオード(以下、LED(Light Emitting Diode)と称する)は、種々の筐体の表示部や指示部(LEDは筐体を構成するプリント板に実装される表示部や指示部)に適用(例えば、自動車の計器パネルに適応)され、その筐体の使用目的に応じて点灯や消灯が行われる。 Generally, a light emitting diode (hereinafter referred to as an LED (Light Emitting Diode)) is a display unit or an instruction unit of various cases (the LED is a display unit or an instruction unit mounted on a printed board constituting the case). (For example, adapted to an instrument panel of an automobile), and is turned on or off according to the purpose of use of the casing.
前記LEDの点灯や消灯の状態を前記筐体の利用者(例えば、自動車の運転者)に対し、使用目的に応じて確認(視認など)させたりする手段として、例えば、図9,図10に示すようにLEDからの発光を筐体の外周側に導光するための部材(以下、導光部材と称する)と、前記導光部材によって導光された光が透過する表示パネルと、を備えた光を導く物体(以下、導光体と称す)によりLED表示器を構成する手段が採られている。 As means for making the user of the housing (for example, a car driver) confirm (viewing etc.) the LED on and off according to the purpose of use, for example, FIG. 9 and FIG. As shown, a member for guiding light emitted from the LED to the outer peripheral side of the casing (hereinafter referred to as a light guide member), and a display panel through which light guided by the light guide member is transmitted. A means for constituting the LED display by an object that guides the light (hereinafter referred to as a light guide) is employed.
まず、図9A(正面図;表示パネルを介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図9AにおけるC−C線に沿う横断面図)において、符号100はLED表示器を示し、プリント板5に実装されたLED1からの発光を筐体(プリント板5を構成した筐体)の外周側に導光する(図中の矢印A方向に導光する)ための導光部材2と、前記の導光部材2によって導光された光が透過する表示パネル3と、を備えた導光体から構成される。
First, in FIG. 9A (front view; a view from the direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the display panel) and B (cross-sectional view taken along line CC in FIG. 9A),
前記の導光部材2は前記LED1の形状、個数、配置位置に合わせて形成(図9中ではLEDの2個形成)され、前記LED1からの発光が通過する略筒状(図9A中では、横断面略矩形状)の孔(以下、導光孔と称する)2cと、少なくとも各導光孔2c間において前記LEDの発光が相互に干渉しないように遮光するための部材(以下、遮光部材と称する)2dと、を主体に構成する。
The
前記の表示パネル3は、光透過率の高い部材(例えば、透明または半透明の部材でLED1からの発光が透過する部材)から成り、前記の導光部材2における各導光孔2cの一端側を覆うように設けられ、この表示パネル3の外周縁は筐体の一部である表面パネル4によって覆われる(例えば、表面パネル4に穿設された孔に表示パネル3を嵌入)。前記の表面パネル4は、例えばLED表示器100によって導光されたLEDの点灯もしくは消灯表示と、機能名(機能を表示する文字列;表面パネルに印刷されたり、銘板として貼付されたりする)と、を表示するために使用される。
The
前記LED表示器100においては、各導光孔2cの一端側(図9中では、プリント板5側)にそれぞれのLED1の一部(図9中では、LED1の発光部1a)が挿入され、各導光孔2cの中心軸(導光する方向の軸)と各LED1の光軸(発光の中心軸)とがそれぞれ一致し、各LED1からの発光をそれぞれ各導光孔1aの他端側(筐体の外周側)へ導光できるように構成される。
In the
次に、図10A(正面図;表示パネルを介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図10AにおけるC−C線に沿う横断面図)において、符号101はLED表示器を示すものであり(なお、図9と同様のものの詳細な説明は省略する)、図9と同様に導光部材2及び表示パネル3が構成されると共に、LED表示器外部から入射する光(LED1以外で自然光や蛍光灯等の光;以下、外光と称する)や各LED1の発光の相互干渉を防ぐための補助遮光部材6を備えた導光体から構成される。
Next, in FIG. 10A (front view; a view from a direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the display panel) and B (a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 10A), reference numeral 101 denotes an LED display. The
図10の導光部材2においては、LED発光部1aの直径よりも小さい直径の導光孔(横断面円形状の孔)が形成されている。なお、導光孔2cにおいては、受光側から筐体の外周側に向かって、該孔径が順次大きくなる形状のものも知られている(例えば、特許文献1参照)。
In the
前記の補助遮光部材6はLED1の個数,形状に応じて導光部材2の一端側(図10中では、プリント板5側)に形成(図10中ではLEDの2個形成)され、LED配列方向の光を遮光できるように配置される(例えば、特許文献2、特許文献3参照)。
The auxiliary
図10中のLED表示器101は、図9中のLED表示器100と比較すると、光源であるLED1と導光部材2との間の距離が大きく、各LED1の発光の相互干渉が発生し易くなっているが、導光部材2に補助遮光部材6を設けたことにより前記の干渉の防止が図られている。
Compared with the
また、図10中の遮光部材2dは、図9中の遮光部材2dと比較すると、より厚く形成されていることが読み取れる。これは、図10では前記のようにLED1を各導光孔2cの外部に位置させ、図9よりも遮光部材2dを厚くすることが可能になったためであり、前記遮光部材2dをより厚くすることによって、該遮光部材2d内部を透過しようとする光を更に減衰する効果を得られる。
上述のようなLED表示器においては、例えば、補助遮光部材の形成,厚さ,LED位置を考慮する必要があるため、該LED表示器の組立作業時間が長くなり、製造コストの上昇を招く恐れがあった。 In the LED display as described above, for example, since it is necessary to consider the formation, thickness, and LED position of the auxiliary light shielding member, the assembly time of the LED display becomes long, which may increase the manufacturing cost. was there.
また、前記のようなLED表示器は、目的とする製品の表面パネルやプリント板に適合させて形成する必要があり、その製品の種類ごとに適合した金型を使用すると、さらに製造コストが高価になる恐れがあった。さらに、たとえ機械(例えば、彫刻器)加工で前記のようなLED表示器の製造を行っても、該LED表示器の構成が一般的なLED表示器より複雑になるため、高コストになることが避けられなかった。このような製造コストの上昇は、特に少量生産において顕著となる。 Further, the LED display as described above needs to be formed in conformity with the surface panel or printed board of the target product, and the use of a die suitable for each type of product further increases the manufacturing cost. There was a fear. Furthermore, even if the LED display as described above is manufactured by mechanical (for example, engraving machine) processing, the configuration of the LED display becomes more complicated than that of a general LED display, resulting in high costs. Was inevitable. Such an increase in manufacturing cost is particularly noticeable in small-volume production.
本発明の目的は、LED表示器の構成を簡略化し、少量生産毎に該LED表示器の形成に金型作成を行わずに、製造コストを低減することが可能なLED表示器並びにLED表示器の表面パネル及び遮光板を提供することにある。 An object of the present invention is to simplify the configuration of an LED display, an LED display and an LED display capable of reducing manufacturing costs without producing a mold for forming the LED display for each small-scale production. An object of the present invention is to provide a surface panel and a light shielding plate.
本発明は、前記課題の解決を図るものであり、請求項1記載の発明は、LED表示器であって、LEDの光を導光するための導光体を有し、前記導光体は、前記LEDからの光が透過する透明または半透明の部材であって該導光方向に水平な断面の形状が櫛歯状の第1導光部材及び第2導光部材を用い、その第1導光部材の櫛歯突出部,櫛歯溝部をそれぞれ第2導光部材の櫛歯溝部,櫛歯突出部に咬合させて成る咬合部材によって構成され、前記第1導光部材の咬合面と前記第2導光部材の咬合面との間には、前記第1導光部材より屈折率の小さい、かつ、前記第2導光部材より屈折率の小さい媒質が介在したことを特徴とする。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記の各櫛歯突出部におけるLED側に位置し該LEDからの光を受光する受光面と、前記の各櫛歯突出部における受光面と対向する側に位置し該受光面から導光された光を投映する表示面と、を有し、前記の各櫛歯突出部における咬合面は、前記の受光面から第1,第2導光部材に導光される光の入射角の大きさが臨界角以上となる遮光面であることを特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、表面処理を施された遮光面を有することを特徴とする。
The invention described in
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の発明において、前記の導光体は、前記咬合部材を2つ以上組み合わせて構成されたことを特徴とする。
The invention according to
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載のLED表示器の表示面に設置される表面パネルであって、前記LED表示器を介したLEDの光を視認できる孔を、該孔の中心軸が前記LEDの光軸と一致する位置に形成し、少なくとも、前記表示面に露出する咬合線を被覆することを特徴とする。
Invention of
請求項6記載の発明は、LED表示器であって、LEDの光を導光するための導光体を有し、前記導光体は該LEDからの光が透過する透明または半透明の部材であって、前記導光部材のLED側には、該LEDの光軸方向断面の形状が凸状で、前記LEDの光を受光する受光面を有する突起部が設けられたことを特徴とする。
The invention according to
請求項7記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記突起部に設けられた受光面と、前記受光面と対向する側に位置し該受光面から導光された光を投映する表示面と、を有することを特徴とする。
The invention according to claim 7 projects the light guided from the light receiving surface, which is located on the side facing the light receiving surface and the light receiving surface provided on the protrusion, in the invention according to
請求項8記載の発明は、請求項6または7に記載の発明において、前記の導光部材の受光側における前記受光面を除く面は、少なくとも空間を介したLEDの発光を反射する角度の遮光面であることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, in the invention according to the sixth or seventh aspect, the surface except the light receiving surface on the light receiving side of the light guide member is shielded at an angle that reflects at least light emitted from the LED through the space. It is a surface.
請求項9記載の発明は、請求項6乃至8の何れかに記載の発明において、表面処理を施された遮光面を有することを特徴とする。
The invention according to
請求項10記載の発明は、請求項1乃至9の何れかに記載のLEDとLED表示器との間の位置に対する遮光板であって、中心軸が該LEDの光軸と一致し直径が前記受光面の直径以下である孔を、該LEDと所定距離隔てて配置したことを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is a light shielding plate for a position between the LED according to any one of the first to ninth aspects and the LED display, wherein the central axis coincides with the optical axis of the LED and the diameter is the same. A hole having a diameter equal to or smaller than the diameter of the light receiving surface is arranged at a predetermined distance from the LED.
なお、請求項8記載の発明において、前記の導光部材はLEDの光を透過できる部材のため、前記の遮光面に到達した光は全反射されずに、その光の一部は屈折して、前記の導光部材へ入射することもある。
In the invention according to
そして、前記の請求項1記載の発明によれば、前記導光体を透過させてLEDからの光を導光することができる。また、前記導光部材内から前記咬合面と前記媒質とで成す境界面へ入射する光において、入射角が臨界角以上の光を全反射することができる。 And according to invention of said 1st, the said light guide can be permeate | transmitted and the light from LED can be guided. In addition, in the light incident from the light guide member to the boundary surface formed by the occlusal surface and the medium, light having an incident angle that is a critical angle or more can be totally reflected.
前記の請求項2記載の発明によれば、前記の各櫛歯突出部における受光面から前記導光部材内部へ透過させてLEDの光を導光し、該受光面に対向する表示面に導光された光を投映させることができる。また、LEDからの光が前記導光部材内で放射状に広がり、遮光効果を有する咬合面に対して到達する光が生じても、その光の多くを乱反射して減衰することもできる。 According to the second aspect of the present invention, the light of the LED is guided through the light receiving surface of each comb-teeth protruding portion into the light guide member, and guided to the display surface facing the light receiving surface. Projected light can be projected. Further, even if light from the LED spreads radially in the light guide member and light reaches the occlusal surface having a light shielding effect, much of the light can be diffusely reflected and attenuated.
前記の請求項3記載の発明によれば、遮光面に到達する光を乱反射させることができる。 According to the third aspect of the present invention, the light reaching the light shielding surface can be irregularly reflected.
前記の請求項4記載の発明によれば、前記導光体を介して、より多くのLEDの光を導光することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, more light from the LEDs can be guided through the light guide.
前記の請求項5記載の発明によれば、前記咬合部材の表示面に露出した咬合線を被覆しても、LEDの光を視認することができる。また、表示面上でLEDの光が到達する部分に入射する外光を遮光することができる。さらに、表示面に投映されたLEDの光を表面パネルに穿設された孔内で導光することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even when the occlusal line exposed on the display surface of the occlusal member is covered, the light of the LED can be visually recognized. In addition, it is possible to block external light incident on a portion where the light of the LED reaches on the display surface. Furthermore, the light of the LED projected on the display surface can be guided in the hole formed in the front panel.
前記の請求項6記載の発明によれば、LED側に突設された突起部の受光面からLEDの光を受光し、前記の導光部材内へ導光される光量を調節すること、さらに、その受光した光(光束)を収束もしくは発散することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the light of the LED is received from the light receiving surface of the projecting portion projecting on the LED side, and the amount of light guided into the light guide member is adjusted. The received light (light beam) can be converged or diverged.
前記の請求項7記載の発明によれば、前記の突起部を透過したLEDの光を表示面に投映することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to project the light of the LED that has passed through the protrusions onto the display surface.
前記の請求項8記載の発明によれば、前記の各櫛歯突出部の受光側における前記受光面を除く面へ空間を介して到達したLEDの発光を遮光することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to block the light emission of the LED that reaches the surface excluding the light receiving surface on the light receiving side of each comb-teeth protruding portion through the space.
前記の請求項9記載の発明によれば、遮光面に到達する光を乱反射させることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, the light reaching the light shielding surface can be irregularly reflected.
前記の請求項10記載の発明によれば、前記の導光部材において、受光面以外に到達するLEDの光を減じることができる。 According to the invention of the tenth aspect, in the light guide member, it is possible to reduce the light of the LED reaching other than the light receiving surface.
以上示したように本発明によれば、前記の咬合部材の咬合面に形成された遮光面または遮光板が遮光部材を代替し、LED表示器を構成する部品数を減少させ、そのLED表示器の構成を簡略化できている。さらに、前記のように部材内部に光を透過させて導光する構成は、LED表示器の構成から表示パネルを削減させ、そのLED表示器全体の構成を簡略化する効果を有している。これらの簡略化によって、少生産量案件毎の金型作成を行う必要がなく、低コスト化も図られる。 As described above, according to the present invention, the light shielding surface or the light shielding plate formed on the occlusal surface of the occlusal member replaces the light shielding member, reduces the number of parts constituting the LED display, and the LED display. The configuration of can be simplified. Furthermore, as described above, the configuration in which light is transmitted through the member to guide the light has an effect of reducing the display panel from the configuration of the LED display and simplifying the configuration of the entire LED display. Due to these simplifications, it is not necessary to create a mold for each small production volume project, and the cost can be reduced.
それらに加えて、前記の咬合部材の組み合わせは、より多くの発光部を有するLED表示器の構成を容易にする。また、前記の各櫛歯突出部のLED側に突設された突起部は、その突起部の形状に応じた光を表示面に投映する。そして、前記の表面パネルは、表示面に投映されたLEDの光を際立たせることができる。これらを以ってLED表示器の分野に貢献することができる。 In addition, the combination of the biting members facilitates the configuration of the LED display having more light emitting units. In addition, the protrusions projecting on the LED side of the comb tooth protrusions project light on the display surface according to the shape of the protrusions. And the said surface panel can make the light of LED projected on the display surface stand out. These can contribute to the field of LED displays.
以下、本発明の実施の第1乃至第4形態におけるLED表示器を図面等に基づいて詳細に説明する。本実施の第1乃至第4形態では、光を光透過率(LEDの光を透過できる程度の光透過率)の高い部材の内部に透過させて導光することと、前記導光部材の受光側に突起部を設け、該突起の形状に応じて、光量の制御(LEDからの光量の絞り)と光束の制御(LEDからの光の収束もしくは発散)とを行うことと、を応用して、LED表示器を成すことである。 Hereinafter, LED displays according to first to fourth embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first to fourth embodiments of the present invention, light is guided through a member having a high light transmittance (light transmittance enough to transmit the light of the LED), and light reception by the light guide member. Providing a protrusion on the side and applying light amount control (a diaphragm for the amount of light from the LED) and light flux control (convergence or divergence of the light from the LED) according to the shape of the protrusion The LED display.
図11A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図11AにおけるC−C線に沿う横断面図)は、本実施の形態のLED表示器における導光の原理を説明するための概略図である。図11中の符号2は、LED1の発光を受光する面(以下、受光面と称する)10と、該受光面10から入射した光を導光部材2内部に透過させて投映する面(以下、表示面と称する)9と、から成る導光部材であり、該受光面10がLED1の発光部に対向するように配置される。前記LED1(点光源)からの発光は、前記受光面10(例えば、該受光面10は導光方向(図11B中の矢印A方向)に対して垂直に形成される面)にて受光され、前記導光部材2内部へ導光されるが、前記LED1が点光源であるため、導光された発光は放射状に(指向性を持って直進せずに)広がって進行する。そのため、前記LED1から発光された光の全てが前記導光部材2内部に入射するわけではなく、乱反射される光(図11B中の符号α)も存在する。
11A (front view; view from a direction in which light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member) and B (cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 11A) are the LED display according to the present embodiment. It is the schematic for demonstrating the principle of a light guide.
図11の場合、前記LED1から前記導光部材2内部へ入射した光は、該導光部材2内部を透過し、前記受光面10に対向する前記表示面9(例えば、該受光面10に対して略平行に形成される面)に到達する光(図11B中の符号β)と、光の広がりによって該導光部材2の側面に到達する光と、に分類される。前記表示面9に到達した光は該表示面9に投映され、該表示面9を明るくする。
In the case of FIG. 11, light that has entered the
一方、前記導光部材2内部を透過し、該導光部材2の側面に到達した光は、屈折率の大きい媒質(該導光部材2)内から屈折率の小さい媒質(空気)へ進行することになるため、その光の入射角が臨界角以上の光は境界面(該導光部材2と該導光部材2の周囲の空気が成す境界面)で前記導光部材2内へ反射され、入射角が臨界角より小さい光は境界面を透過して前記導光部材2外へ射出される。従って、入射角と臨界角の関係により、前記導光部材2外部に射出される光(図11B中の符号γ1)と該導光部材2内部で乱反射されるうちに減衰する光(図11B中の符号γ2)が存在し、符号γ2で示す光の多くは乱反射され減衰する。すなわち、前記導光部材2において光の入射角が臨界角以上となる面は、遮光効果を有する面(図11B中の符号7;以下、遮光面と称す)として機能する。
On the other hand, light that has passed through the inside of the
次に、本実施の形態のLED表示器における光量の制御と光束の制御の原理を図12A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図12AにおけるC−C線に沿う横断面図)に基づいて説明する。なお、図11中のものと同様のものについては、詳細な説明は省略する。図12中の導光部材2の受光側には、LED1からの光束を制御するための突起部2gが突設されており、該突起部2gの先端面には前記受光面10が形成されている。
Next, the principle of light quantity control and light flux control in the LED display of this embodiment is shown in FIGS. 12A (front view; view from the direction in which the light emission of the LED can be seen through the light guide member), B (FIG. 12A). Will be described based on a cross-sectional view taken along line CC in FIG. Detailed descriptions of the same components as those in FIG. 11 are omitted. A projection 2g for controlling the light flux from the
図11と同様に、LED1からの光は前記受光面10で受光され、前記導光部材2内部へ導光されるが、該受光面10の面積の大きさによって、該導光部材2の内部へ入射する光量が調節される(すなわち、該受光面10が該導光部材2へ入射する光量を絞る機能を有することになる)。さらに、前記LED1の光は前記突起部2gの形状に応じて、収束もしくは発散されて前記表示面9に投映される。例えば、図12中の突起部2gは円柱形のため、該円柱形の底面の形状である円状に光が絞られ、その光が導かれる経路(以下、導光路と称する)が円柱形に形成(図12中の符号8で示す三点鎖線の間部分に形成)される。また、受光面10が片側凸レンズ状の曲面に形成された場合、光束が円錐状に収束され、円錐状の導光路8´が形成(図12中の符号8´で示す三点鎖線の間部分に形成)されることもある。
As in FIG. 11, the light from the
一方、図12中のLED1から空気(LED1と受光面10との間の空気)中を通過し突起部2g内に導光された光のうち、図12中の符号7aで示す面(前記導光部材2の受光側における前記受光面10以外で面)に到達した光は、面7aは導光方向から入射する光を反射する角度で形成されているため、反射され減衰する。すなわち、図12中の面7aも、遮光面として機能する。また、面7aの表面に微細な凹凸を形成(遮光面に光の波長程度の小さな凹凸を多く形成)するような表面処理を行った場合には、その遮光面に到達する光に関しての乱反射を増加させ、遮光効果を高めることも可能である。なお、符号7bで示す面は、前記導光部材2を透過して該面7bに到達する光に対して、図11中の面7と同じ遮光面であるため、詳細な説明は省略する。
On the other hand, out of the light guided from the
本発明の実施の第1乃至第4形態は、前述のような原理に基づいており、図1A(正面図;各導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(正面図;各導光部材を咬合した咬合部材の図),C(図1BにおけるC−C線に沿う横断面図)に示すように、LED1の光を導光するための導光体を有し、該導光体は該LED1からの光を透過できる透明または半透明の部材であって該導光方向(図1中の矢印Aで示す方向)に水平な断面の形状を櫛歯状に形成した導光部材2aと導光部材2bとを用い、該導光部材2aの前記櫛歯状の突出部(以下、櫛歯突出部と称す)2aa,前記櫛歯状の溝部(以下、櫛歯溝部と称す)2abと該導光部材2bの櫛歯溝部2bb,櫛歯突出部2baとをそれぞれ互いに咬合させて成る咬合部材2e(図1B中のような咬合線2fを生じる)によって構成されたことを特徴とするLED表示器に関するものである。また、前記のLED表示器において、少なくとも前記咬合部材2eにおける前記咬合線2fを被覆する表面パネルに関するものである。
The first to fourth embodiments of the present invention are based on the principle as described above, and FIG. 1A (front view; view from the direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through each light guide member), B ( Front view: Drawing of occlusal member engaged with each light guide member), C (transverse cross-sectional view taken along line CC in FIG. 1B), a light guide for guiding the light of
[本実施の第1形態]
図2A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図2AにおけるC−C線に沿う横断面図),C(図2B中の導光部材2aもしくは2bの側面図)は、本実施の第1形態の一例であるLED表示器を説明するための概略図である。なお、図2Bでは、導光方向は光源から筐体の外周側に向かう方向(図2B中の矢印Aで示す方向)とする。また、図2Cでは、受光面から導光部材の表示面に向かう導光路(受光面の外周縁から導光部材の表示面への垂線によって描かれる(外周面が描かれる)略矩形状の導光路)を符号8(図2C中では三点鎖線の間部分)で示す。さらに、符号1はLED(図2中でLEDは6個)、符号5はプリント板であるが、図9及び図10に示すものと同じであるため、詳細な説明は省略する。
[First Embodiment]
2A (front view; view from a direction in which light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member), B (cross-sectional view taken along line CC in FIG. 2A), C (
図2中の符号102はLED表示器を示すものであり、導光部材2a,2bを咬合して成る咬合部材2eによって導光体が構成されたものである。また、前記LED表示器102の外周縁は、筐体の一部である表面パネル4によって覆われる(例えば、該表面パネル4に穿設された孔に該LED表示器102を嵌入する)。
図2中の導光部材2a,2bは、図1で説明したように、光透過率の高い材質であって、さらに、該導光方向に水平な断面が櫛歯状に形成(図2中では矩形の櫛歯状に形成)されたものであり、LED1からの発光を筐体(図2中のプリント板5を構成した筐体)の外周側に導光(図2B中の矢印A方向へ導光)するためのものである。前記導光部材2a,2bの各櫛歯突出部2aa,2baにおいては、例えば、同一形状に形成され、かつ、該櫛歯突出部2aa,2baを合算した数が、LED1の個数と等しくなるようにする。また、前記櫛歯突出部2aa,2baを合算した数は2N(Nは自然数)個となる。
The
図2中の受光面10は櫛歯突出部2aa,2baの受光側に形成され、例えば、表面が略平坦であって、かつ、前記導光方向に対して垂直となるように形成されている。前記の各導光部材2a,2bにおける受光面10の反対側には、該受光面10に対して略平行な表示面9が形成される。
The
図2中の導光部材2a,2bにおいて、各櫛歯突出部2aa,2baの咬合面11は、前記の受光面10から導光部材2a,2bに導光される光の入射角の大きさが臨界角以上となる面であり、隣接する各導光路8間における光の相互干渉を防止できる遮光効果を有するもの(遮光面)である。なお、咬合面11の表面に微細な凹凸を形成(遮光面に光の波長程度の小さな凹凸を多く形成)するような表面処理を行った場合には、その遮光面に到達する光に関しての乱反射を増加させ、遮光効果を高めることも可能である。
In the
一般的に、LED1の光は、単に前記導光路8に沿って前記導光部材2a,2b内部を透過して前記表示面9方向に直進するわけではなく、該表示面9に近づくにつれて放射状に広がりながら進行する。このため、前記の遮光面の無い導光部材が構成されている場合には、隣接する該導光路8間で光の干渉を起こすことがありうる。
In general, the light of the
一方、図2のように、導光部材2a,2bの咬合面11に到達する光の入射角が臨界角以上になるように、導光体を形成し、さらに、前記導光部材2aの咬合面11と前記導光部材2bの咬合面11の間に、前記導光部材2aより屈折率の小さい、かつ、前記導光部材2bより屈折率の小さい媒質(本実施例では空気)を介在させることによって、該咬合面11を遮光面として機能させることができる。これにより、前記のようにLEDからの光が導光部材内で放射状に広がって咬合面11に到達する光が生じても、その光の多くは乱反射して減衰する。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the light guide is formed so that the incident angle of light reaching the
以上示したように本実施の第1形態によれば、図9,図10のようなLED表示器と異なり、導光孔を導光部材に穿設しなくとも、該導光部材自体の光透過性を利用し、LEDの発光を該導光部材の内部へ透過させることによって、導光が行われる。また、咬合面が遮光面として機能するため、前記導光部材に遮光部材や補助遮光部材を形成しなくとも、LEDの発光の相互干渉を防止できる。さらに、図9,図10のようなLED表示器より部品数が減少(図9中のLED表示器100と比較すると表示パネルの分、図10中のLED表示器101と比較すると表示パネルと補助遮光部材の分が減少)し、LED表示器の構成の簡略化を図ることができる。
As described above, according to the first embodiment, unlike the LED display as shown in FIGS. 9 and 10, the light of the light guide member itself can be obtained without forming the light guide hole in the light guide member. The light is guided by transmitting light emitted from the LED to the inside of the light guide member using transparency. Further, since the occlusal surface functions as a light blocking surface, mutual interference of light emission of LEDs can be prevented without forming a light blocking member or an auxiliary light blocking member on the light guide member. Further, the number of parts is reduced compared with the LED display as shown in FIGS. 9 and 10 (the display panel is compared with the
[本実施の第2形態]
次に、本実施の第2形態の一例であるLED表示器を図3A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図3AにおけるC−C線に沿う横断面図),C(図3B中の導光部材2aもしくは2bの側面図)を用いて説明する。なお、図3Bでは、導光方向は光源から筐体の外周側に向かう方向(図3B中の矢印Aで示す方向)とする。また、図3Cでは、導光路は符号8で示す三点鎖線によって描かれる部分である。さらに、符号1はLEDであるが(図3中でLEDは6個)、図9及び図10中に示すものと同じものであるため説明は省略する。
[Second Embodiment]
Next, the LED display as an example of the second embodiment of the present invention is shown in FIGS. 3A (front view; a view from the direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member), B (CC line in FIG. 3A). ), And C (side view of the
図3中の符号103はLED表示器を示すものであり、前記LED表示器102と同様に、櫛歯形状の導光部材2a,2bを咬合して成る咬合部材2eによって導光体が構成されたものである。また、前記LED表示器103の外周縁は筐体の一部である表面パネル4によって覆われる。
図3中の導光部材2a,2bの各櫛歯突出部2aa,2baの受光側には、円柱形突起部2gが突設されており、該円柱形突起部2gの先端面には前記受光面10が形成されている。前記円柱形突起部2gは、例えば、前記導光部材2a及び2bにおける円柱形突起部2gを合算した数が、LED1の個数と等しくなるように形成され、該導光部材2aと2bが同一形状の場合には、該円柱形突起部2gの個数は2N(Nは自然数)個となる。前記導光部材2a,2bに形成された受光面10の反対側には、該受光面10に対して略平行な表示面9が形成される。そして、前記導光部材2a,2bの受光側における前記受光面10を除く面(図3C中の符号7aで示す面)と、前記導光部材2a,2bにおける咬合面11は、遮光面として機能する。
A cylindrical protrusion 2g protrudes from the light receiving side of each of the comb-teeth protrusions 2aa and 2ba of the
なお、図3中では、前記受光面10の表面は略平坦であって、かつ、前記導光方向に対して垂直になるように、かつ、前記の各受光面10の中心と前記の各LEDの発光部1aの光軸方向が一致するように形成されている。また、前記の各受光面10の直径は、好ましくは、それぞれ同じ長さで、前記の各LEDの発光部1aの直径と一致するように設定される。
In FIG. 3, the surface of the
図3中の導光部材2a,2bにおいて遮光面として機能する面(側面7)は、空間(本実施例では空気)を通過して前記導光部材2a,2bの受光側における前記受光面10を除く面に入射するLED1の光と前記導光部材2a,2b内部を透過する光との干渉を防止する面7aと、隣接する導光路8間の光の相互干渉を防止する面(前記櫛歯突出部2aa,2baにおける各々の咬合面11)と、に分類される。前記のように遮光面として機能する面7aや咬合面11を有する導光部材は、たとえ前記のようにLED1からの光が前記導光部材2a,2b内外で放射状に広がり、該面7aや該咬合面11に到達する光が生じても、その光の殆どを乱反射し減衰させる。
A surface (side surface 7) functioning as a light shielding surface in the
図3中のプリント板5においては、LEDの発光部1aの直径と同じ直径を有する孔(図3B中の符号5a;該孔をLED用孔と称す)が、LED1とLED表示器103との間の位置に対し、LED1と同じ個数穿設される。また、前記プリント板5は、該プリント板5の受光側の面が導光方向に対して垂直、かつ、該プリント板5に穿設されたLED用孔5aの中心軸とLED1の光軸とが一致する位置に配置される。なお、前記LED用孔5aにおいては、該LED用孔5aと同じ形状で透明もしくは半透明の板状部材を嵌入しても良い。
In the printed
次に、前記LED表示器103のデザイン性を向上させる表面パネルについて、図4A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図4AにおけるC−C線に沿う横断面図)を用いて説明する。なお、図3と同じものの詳細な説明は省略する。
Next, regarding the front panel for improving the design of the
図4中の表面パネル4には、直径が発光部1aの直径よりも大きい孔(以下、LED表示用孔と称する)4aが、該LED表示用孔4aの中心軸が発光部1aの光軸と一致するように、例えば、LED1の個数と同数穿設される。そして、前記表面パネル4は、図4中の咬合部材2e(図4A中では破線の長方形で示す)における筐体の外周側の面に露出する咬合線2f(図4A中では破線の矩形波形状で示す)を被覆するように設置される。
The
以上示したように、本実施の第2形態における導光部材は、前記受光面10から入射する光が前記円柱形突起部2gにて絞られることにより、前記表示面9上には前記の各々のLED1に対応した略円形状の光(図3A中の破線円付近)を投映することができるものである。
As described above, in the light guide member according to the second embodiment, the light incident from the
また、本実施の第2形態におけるプリント板は、図9,図10中のプリント板と異なり、LEDをプリント板の板面上に嵌入せずに、該プリント板に、中心軸が該LEDの光軸と一致し直径が前記受光面の直径以下である孔を、該LEDと所定距離隔てて配置して遮光機能を持たせ(即ち、該プリント板は遮光板を成し)、導光部材における受光面以外に到達するLEDの光を減じている。このように、プリント板に遮光機能を持たせることは、部品数を減少させる一因でもある。 In addition, unlike the printed boards in FIGS. 9 and 10, the printed board in the second embodiment is not fitted with the LED on the board surface, and the central axis of the printed board is the LED. A light guide member having a light shielding function (ie, the printed board forms a light shielding plate) is formed by disposing a hole having a diameter equal to or smaller than the diameter of the light receiving surface at a predetermined distance from the LED. LED light reaching other than the light receiving surface is reduced. Thus, providing the printed board with a light-shielding function is also a factor in reducing the number of components.
そして、本実施の第2形態における図4中の表面パネルは外光を遮光するため、表示面に投映されたLEDの光を際立たせることができる。さらに、前記の表示面に投映されたLEDの光を表面パネルに穿設された孔内で導光され、該LEDの光をより際立たせることができる。 And since the surface panel in FIG. 4 in this 2nd Embodiment blocks external light, it can make the light of LED projected on the display surface stand out. Furthermore, the light of the LED projected on the display surface is guided in the hole formed in the front panel, and the light of the LED can be made more prominent.
また、図4中の表面パネルは、咬合部材における筐体の外周側の面に露出する咬合線を被覆するため、図9中のLED表示器と同等のデザイン性(咬合線が視認されないようにしたデザイン性)を確保できる。 Moreover, since the surface panel in FIG. 4 covers the occlusion line exposed on the outer peripheral surface of the housing in the occlusion member, the design property equivalent to the LED display in FIG. 9 (so that the occlusion line is not visually recognized). Design).
[本実施の第3形態]
次に、本実施の第3形態の一例であるLED表示器を図5A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図5AにおけるC−C線に沿う横断面図)を用いて説明する。なお、符号1はLED(図5中では12個のLED)、符号5はプリント板(図5中では12個の前記LED用孔5aが穿設されたプリント板)であるが、図3と同じものであるため、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Next, an LED display as an example of the third embodiment is shown in FIGS. 5A (front view; a view from a direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member), B (CC line in FIG. 5A). Will be described with reference to FIG.
図5中のLED表示器104は、2組の導光部材2a,2bをそれぞれ咬合して2つの咬合部材2eを成し、それらの2つの咬合部材2eで導光体を構成するものである。さらに、前記の各咬合部材2eは、それらの各咬合部材2eの受光面10が1直線状に位置するように構成されている。
The
以上示したように、本実施の第3形態における構成によれば、図1乃至図4中のLED表示器よりもLEDの発光部1aの数が多いLED表示器を容易に構成可能である。
As described above, according to the configuration of the third embodiment, it is possible to easily configure an LED display having a larger number of LED
[本実施の第4形態]
次に、本実施の第4形態の一例であるLED表示器を図6A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図6AにおけるC−C線に沿う横断面図)を用いて説明する。なお、符号1はLED(図6中では3個のLED)、符号5はプリント板(図6中では3個の前記LED用孔5aが穿設されたプリント板)であるが、図3と同じものであるため、詳細な説明は省略する。
[Fourth Embodiment]
Next, the LED display as an example of the fourth embodiment is shown in FIGS. 6A (front view; a view from the direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member) and B (CC line in FIG. 6A). Will be described with reference to FIG.
図6中のLED表示器106では、互いに異なった形状に形成された導光部材2aと導光部材2bを咬合して咬合部材2eを成し、その咬合部材で導光体を構成するものである。なお、導光部材2aの受光面10は1つ、導光部材2bの受光面10は2つであり、咬合面2eを成した時には、受光面10を3つ(即ち、奇数個)持つ導光体を構成することになる。
In the
以上示したように、本実施の第4形態における構成によれば、LEDの発光部が奇数個のLED表示器を容易に構成することが可能である。 As described above, according to the configuration of the fourth embodiment, it is possible to easily configure an odd-numbered LED display with LED light emitting portions.
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。 Although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Such variations and modifications are naturally within the scope of the claims.
例えば、本実施の第2形態における変形例である図7A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図7AにおけるC−C線に沿う横断面図)中に示すLED表示器103´のように、該導光方向に水平な断面の櫛歯形状が正弦波形(図7中の符号2´f)である導光部材2´aと2´bによって構成しても良い。この導光部材2´a,2´bを用いた場合も、咬合させることにより咬合部材2´eを成すことができ、該導光部材2´a,2´bの各々の櫛歯突出部2´aa,2´baに形成された前記円柱形突起部2´gの先端面(受光面10´)から入射した光を表示面9へ投映することが可能となる。なお、図7中の符号1,5は、図3中のものと同じであるため、詳細な説明を省略する。
For example, FIG. 7A (a front view; a view from the direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member) and B (cross section taken along the line CC in FIG. 7A), which are modifications of the second embodiment. Like the
さらに、本実施の第2形態における他の変形例である図8A(正面図;導光部材を介してLEDの発光を視認できる方向からの図),B(図8AにおけるC−C線に沿う横断面図)中に示す導光部材2´a,2´bによって構成されたLED表示器105のように、図3中の円柱形突起部2gと同様の形状で受光側に片側凸レンズ形状の受光面10´を有する円柱形突起部2´gを突設させた場合においても、該受光面10´によってLED1からの光束を収束して、表示面9に表示することが可能である。すなわち、前記のように光束が収束されることによって、前記導光部材2´a,2´b内部に円錐状の導光路8´(図8B中の三点鎖線の間部分)が形成される。なお、図8中の符号1,5,9は図3中のものと同じであるため、詳細な説明は省略する。
Furthermore, FIG. 8A (front view; a view from the direction in which the light emission of the LED can be visually recognized through the light guide member) and B (along line CC in FIG. 8A), which are other modifications of the second embodiment. As in the
さらに、本実施の形態において、図1中のような前記導光部材2aの咬合面11と前記導光部材2bの咬合面11の間に、前記導光部材2aより屈折率の小さい、かつ、前記導光部材2bより屈折率の小さい接着剤を媒質として介在させることによって、該咬合面11を遮光面として機能させることもできる。
Further, in the present embodiment, the refractive index between the
そして、本実施の形態に示した導光部材を適応する材料においては、所望の透過性、屈折率等を付与できるものであれば、種々の材料(例えば、プラスチック樹脂)を適宜使用しても良い。 In addition, as a material to which the light guide member described in this embodiment is applied, various materials (for example, plastic resins) may be used as appropriate as long as desired transmittance, refractive index, and the like can be imparted. good.
1…LED
1a…LEDの発光部
2,2a,2b,2´a,2´b…導光部材
2aa,2ba,2´aa,2´ba…櫛歯突出部
2ab,2bb…櫛歯溝部
2c…導光孔
2d…遮光部材
2e,2´e…咬合部材
2f,2´f…咬合線
2g,2´g…突起部
3…表示パネル
4…表面パネル
4a…LED表示用孔
5…プリント板
5a…LED用孔
6…補助遮光部材
7,7a,7b…遮光面
8,8´…導光路
9…表示面
10,10´…受光面
11…咬合面
100,101,102,103,103´,104,105,106…LED表示器
α,β,γ1,γ2…光
1 ... LED
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記導光体は、前記LEDからの光が透過する透明または半透明の部材であって該導光方向に水平な断面の形状が櫛歯状の第1導光部材及び第2導光部材を用い、その第1導光部材の櫛歯突出部,櫛歯溝部をそれぞれ第2導光部材の櫛歯溝部,櫛歯突出部に咬合させて成る咬合部材によって構成され、
前記第1導光部材の咬合面と前記第2導光部材の咬合面との間には、前記第1導光部材より屈折率の小さい、かつ、前記第2導光部材より屈折率の小さい媒質が介在したことを特徴とするLED表示器。 Having a light guide for guiding the light of the LED;
The light guide is a transparent or translucent member through which light from the LED is transmitted, and includes a first light guide member and a second light guide member having a comb-like cross-sectional shape in the horizontal direction of the light guide. Used, and is constituted by an occlusal member formed by engaging the comb-teeth projecting portion and the comb-teeth groove portion of the first light guide member with the comb-teeth groove portion and the comb-teeth projecting portion of the second light guide member, respectively.
Between the occlusal surface of the first light guide member and the occlusal surface of the second light guide member, the refractive index is smaller than that of the first light guide member and the refractive index is smaller than that of the second light guide member. An LED display characterized in that a medium is interposed.
前記の各櫛歯突出部における咬合面は、前記の受光面から第1,第2導光部材に導光される光の入射角の大きさが臨界角以上となる遮光面であることを特徴とする請求項1記載のLED表示器。 A light receiving surface that is located on the LED side of each of the comb tooth protrusions and receives light from the LED, and a light receiving surface that is positioned on the side facing the light receiving surface of each of the comb tooth protrusions and is guided from the light receiving surface. A display surface for projecting light,
The occlusal surface in each of the comb tooth protrusions is a light shielding surface in which the incident angle of light guided from the light receiving surface to the first and second light guide members is greater than or equal to a critical angle. The LED display according to claim 1.
前記導光体は該LEDからの光が透過する透明または半透明の部材であって、前記導光部材のLED側には、該LEDの光軸方向断面の形状が凸状で、前記LEDの光を受光する受光面を有する突起部が設けられたことを特徴とするLED表示器。 Having a light guide for guiding the light of the LED;
The light guide is a transparent or translucent member that transmits light from the LED, and the LED side of the light guide member has a convex shape in the cross section in the optical axis direction of the LED. An LED display comprising a protrusion having a light receiving surface for receiving light.
中心軸が該LEDの光軸と一致し直径が前記受光面の直径以下である孔を、該LEDと所定距離隔てて配置したことを特徴とするLED表示器の遮光板。 A light shielding plate for a position between the LED and the LED indicator according to claim 1,
A light-shielding plate for an LED display, wherein a hole whose central axis coincides with the optical axis of the LED and whose diameter is equal to or smaller than the diameter of the light receiving surface is arranged at a predetermined distance from the LED.
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